Essais & Simulations 150

DOSSIER
Au cours des dix prochaines années, de nombreux constructeurs
automobiles prévoient de convertir leurs flottes à l’énergie
électrique. Stellantis veut par exemple que 100% de sa
flotte en Europe soit électrique d’ici 2030, alors même que le
constructeur ne faisait pas de voiture électrique il y a encore
quelques années. Les constructeurs automobiles doivent ainsi
concevoir et fabriquer rapidement des produits qui répondent
à des normes industrielles en constante évolution en matière
de sécurité, de tests d’émissions et d’efficacité énergétique.
Cette transformation implique une évolution radicale de la
manière de penser et de fonctionner de l’écosystème et pose
plusieurs défis de taille. Parmi ces défis, le plus important
est celui de la demande croissante en batteries.
MONTÉE EN CADENCE DE LA PRODUCTION DE
BATTERIES
En Europe, la question de la production de batteries de voitures
électriques est capitale et de nombreux projets de méga-usines
voient le jour pour répondre à la demande. En relocalisant la
production de batteries, les pays européens souhaitent limiter
leur dépendance à la production chinoise. C’est pourquoi, en
2021, on recensait pas moins de 38 projets de méga-usines
en France (notamment dans le Nord du pays) et en Europe.
La récente décision du Parlement Européen a eu pour conséquence
de faire exploser la demande et le phénomène a pris
une telle ampleur que les plans élaborés par les fabricants il y
a moins de deux ans doivent déjà être actualisés. La montée en
charge et la montée en cadence de la production de batteries
est d’ores et déjà un défi considérable pour des fabricants. Les
fabricants sont confrontés à un autre défi de taille, celui de la
différenciation. Les fabricants asiatiques, en plus de fournir
la majeure partie de la production, offrent des batteries à des
tarifs plus attractifs qu’en Europe. C’est pourquoi, la durabilité
des batteries est considérée comme le principal facteur de
différenciation pour les fabricants européens.
ÉVOLUTION DES MATÉRIAUX ET DE LA FABRICATION
La production de véhicules électriques requiert de grandes
quantités d’éléments, comme le nickel, le manganèse, le carbone
et le lithium (pour les batteries). Ces matériaux sont
présents en quantité limitée, tant en raison des problèmes liés
à chaîne d’approvisionnement mondiale que de la rareté de
ces ressources dans la nature pour soutenir un secteur aussi
important que celui de l’industrie automobile. Des mines vont
ainsi être ouvertes en Europe (il existe d’ailleurs des gisements de
lithium-batterie dans le Massif Central et dans les Vosges) afin
de garantir la souveraineté et un accès constant aux ressources.
Par ailleurs, les consommateurs européens sont conscients
des conditions dans lesquelles des matières premières sont
extraites dans certains pays. Ils pourraient donc rapidement
exprimer une préférence pour les batteries contenant peu ou
pas de matières premières issues de pays où le coût humain
de l’extraction est élevé.
Au-delà des matières premières et des procédés de fabrication,
les batteries de voiture elles-mêmes sont au cœur de l’évolution
de la fabrication et des matériaux. Les cellules de batterie
représentent environ 30 % du coût d’un véhicule électrique et
présentent un niveau de complexité généralement inconnu
de la plupart des fabricants en termes de tests, de mesure des
cellules et d’autres facteurs. Des innovations considérables sont
encore à faire dans le domaine de la performance des batteries
qui, en plus de faire fonctionner le véhicule électrique, doit
éviter de devenir un fléau pour l’environnement. Les batteries
des voitures doivent rester sûres au moment de leur utilisation,
mais aussi dans les 30 années à suivre, notamment si l’on
considère la possibilité de reconditionner les véhicules. Cela
nécessite encore plus de tests, de mesures, de normalisation,
de données et d’analyses pour perfectionner ces technologies.
L’IMPORTANCE DES TESTS
Si l’on regarde brièvement dans le rétroviseur, les batteries de
voiture au lithium-ion ont donné de meilleurs résultats que
42 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°150 • Septembre - Octobre - Novembre 2022